技術領域

本發明涉及通過釬焊將陶瓷與金屬接合的方法及用該方法接合的陶瓷與金屬的接合體，例如，涉及將電源開關中為了使接點通斷而電絕緣的操作桿中的絕緣物(陶瓷)與金屬接合。

背景技術

下面通過圖7對現有的方法和接合體進行說明。

圖7是日本特許公開公報1989年第299790號中公開的接合體，在作為陶瓷的氧化鋁1與作為金屬的鎳棒2之間插入了作為中間材料的鎳板4和鎢板5等。圖中的3是釬料。

金屬的熱膨脹系數比氧化鋁的大，在熔融的釬料降溫而固化的時候，其收縮率大于氧化鋁，因此，在氧化鋁與金屬接合的中心部分會出現壓縮應力，在其周邊部分會出現拉伸應力，并在常溫下保留。氧化鋁對壓縮的承受能力大，但對拉伸則較脆弱，因此，出現大的拉伸殘留應力是不適宜的。

中間材料是吸收上述殘留應力的構件，用于提高接合體的強度穩定性。

其他的中間材料如1990年日刊工業新聞社出版的“陶瓷接合工學”(岸本信也須賀唯和合著)中所述，有鈮(Nb)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鐵-鎳-鉻合金(Fe-Ni-Cr)、銅-碳(Cu-C)、鋁-碳化硅(Al-SiC)、發泡金屬、多孔材料等。

現有的接合方法和使用該方法的接合體必須有上述中間材料。因此存在接合操作中構件數增加、組裝時花費功夫、制作成本高等問題。

此外，若中間材料的表面狀態差，則不能得到足夠的接合強度，因此，其管理必須十分注意。

為了解決上述問題，本發明的目的是，提供一種能使接合強度具有高可靠性的接合方法和接合體。

發明的公開

權利要求1的發明是一種通過釬焊將陶瓷與金屬接合的方法，其特征在于，金屬側的接合面面積不超過陶瓷側接合面面積的90％。

權利要求2的發明也是一種通過釬焊將陶瓷與金屬接合的方法，其特征在于，金屬側的接合面面積不超過陶瓷側接合面面積的90％，以不使陶瓷因殘留熱應力而損傷。

權利要求3的發明的特征在于，在權利要求2所述的陶瓷與金屬的接合方法中，所述接合面為平面。

權利要求4的發明的特征在于，在權利要求2所述的陶瓷與金屬的接合方法中，所述陶瓷是氧化鋁，所述金屬是銅、鎳、鐵中的任一種。

權利要求5的發明的特征在于，在權利要求2所述的陶瓷與金屬的接合方法中，所述陶瓷是氧化鋁，所述金屬是以銅、鎳、鐵中的任一種為主要成分的合金。

權利要求6的發明的特征在于，在權利要求2所述的陶瓷與金屬的接合方法中，在未對陶瓷接合面進行過金屬化處理時，使用含有活潑金屬的釬料。

權利要求7的發明的特征在于，在權利要求6的陶瓷與金屬的接合方法中，所述活潑金屬是鈦(Ti)或鋯(Zr)。

權利要求8的陶瓷與金屬的接合體的發明的特征在于，用通過釬料將陶瓷與金屬接合的方法進行接合，在所述方法中，金屬側的接合面面積不超過陶瓷側接合面面積的90％，以不使陶瓷因殘留熱應力而損傷。

本發明的特征在于，如圖1的陶瓷10與金屬20的接合體的截面圖所示，在陶瓷10與金屬20的釬焊接合面(以下簡稱接合面)中，使金屬20的接合面面積小于陶瓷10的接合面面積，例如，不超過陶瓷10的接合面面積的90％。此時，使陶瓷10和金屬20兩者的接合面為平面則更佳。使用該接合方法，即使不使用中間材料，也能抑制在陶瓷10側產生拉伸殘留應力，并能得到具有足夠釬焊強度的接合體。

在本說明書中，金屬20的接合面按字面含義，是指與陶瓷10側實質性接觸并接合的整個表面。而陶瓷10的接合面是指這樣一個范圍：在該范圍之外，由與金屬20的熱膨脹吸收之差而引起的拉伸殘留應力可忽略地輕微，具體地說，是指與金屬20側實質性接觸并接合的表面和該表面的延伸部分，包括與金屬20側不接觸的表面部分。所述拉伸殘留應力可忽略地輕微是指輕微得不會對接合體所需強度的穩定性產生不良影響。

作為上述陶瓷，例如氧化鋁(氧化鋁陶瓷)適合用作開關的絕緣桿。